1、 綠色化學與環境課程教學大綱課程代碼53310328編寫時間2016.8課程名稱綠色化學與環境英文名稱Green Chemistry and Environment學分數2總學時數36理論講授學時36實驗實踐學時0任課教師李亭開課學院*化學與制藥工程學院課程類型通識教育核心課通識教育拓展課學科基礎必修課學科基礎選修課專業核心課 個性化課程實踐類課程預修課程有機化學 無機化學 環境科學1.課程教學目標綠色化學不僅涉及了化學的一些基本知識， 由于它是這個時代的產物， 體現了傳統學科所缺乏的新的理念、新的思維方式， 也為解決人類生存問題開了一劑良藥、是開啟人類更高層次文明大門的一把金鑰匙， 是打開我

2、們眼界的一扇窗口。具體要求達到的課程教學目標如下：知識目標：培養學生掌握綠色化學基本知識， 培養大學生的綠色化學意識， 學習如何利用科學技術實現可持續發展。能力目標：掌握課程學習的基本方法，培養學生獨立、自主學習能力；通過教學調動其積極性、主動性，培養學生利用課堂教學中的理論解決實際問題的能力，培養學生探求知識的思維能力和思維習慣，培養善于分析、歸納總結、遷移及知識應用的能力。提高學生的認知能力，培養學生的創新能力。素質目標：教書與育人相結合，結合教學內容進行辯證唯物主義教育、思想品德教育，使學生樹立正確的人生觀、價值觀；注重培養學生嚴謹認真、實事求是的科學態度。提高大學生的社會責任感和綠色化

3、學的意識。2.課程教學目的與任務 通過本課程的學習， 使同學們較好地了解綠色化學的興起與發展， 掌握綠色化學的基本原理和方法， 熟悉化學化工行業中具有先進性、實用性和前瞻性的綠色化學技術及其在現代化學工業中的應用， 樹立以綠色化學為核心的可持續發展觀， 為將來從事本專業相關工作和在科學研究過程中時時刻刻以可持續發展的觀點考慮問題打下一定的基礎。3.課程內容簡介 綠色化學與環境是二十世紀末興起的一門具有重大社會需求和明確科學目標的XX交叉學科， 是當今國際化學化工科學研究的前沿和重要發展領域。綠色化學主要研究如何節約能源、開發新資源和從源頭上消除污染， 是實現循環經濟和可持續發展的重要科學技術基

4、礎。實現循環經濟和可持續發展的重要科學技術基礎。綠色化學體現了科學發展觀， 是當今化學科學研究的前沿。化學在提高人類生存質量的同時， 也使人類面臨危機， 我們需要建立一種新的理念， 來指導我們的科技發展。綠色化學作為綠色浪潮中的一朵奇葩， 它的理念、它內含的價值觀、它所引發的綠色產業革命都是值得我們關注的。4.理論教學基本要求通過綠色化學與環境課程的學習，使學生重點掌握各種化學化工過程綠色化的基本概念、基本原理和實際應用， 同時結合綠色化學學科前沿， 在課程學習中注重能力和技能的培養。5.教學方式與方法本課程主要采取課堂講授為主要教學方式，配合自學導讀、課堂討論等形式進行教學。采用多媒體等現代

5、教學手段和傳統教學手段相結合。6.主講教師簡介和團隊成員情況主講教師簡介：李亭簡歷：XX師范學院化學與制藥工程學院講師（2015-）理學學士（XX大學2009），理學博士（XX大學2014），理學博士后（XX大學2014-2015）研究方向：導向有機合成的金屬有機化學：在基于碳氫鍵活化構筑含氮稠雜環，后過渡金屬配合物化學以及金催化研究方面開展了一系列系統性的研究，部分相關成果以第一或通訊作者在國際重要化學刊物Organometallics， Chem Comm.， Org. Lett.， J Org Chem.， ChemCatChem.， Chem. Asian. J.， Journal o

6、f Organometallic Chemistry等刊物上發表。主持國家自然科學基金青年項目1項，XX省高等學校重點科研項目1項，XX師范學院專項項目1項，參與國家自然科學基金面上項目2項。教學團隊成員姓名性別職稱學院在教學中承擔的職責7.課時分配表：教學模塊內 容學 時第一部分緒論2第二部分綠色化學原理4第三部分無機合成反應的綠色化技術3第四部分綠色有機合成4第五部分高分子材料的綠色合成化學3第六部分精細化工的綠色化4第七部分化學工藝的綠色化4第八部分能源工業的綠色化2第九部分綠色化學中的過程強化技術集成4第十部分綠色化學化工過程的評估4第十一部分循環經濟與生態工業園2合計學時368.教學

7、內容安排第一講（部分）緒論理論/實踐學時2教學要求：了解綠色化學這門XX交叉學科的興起與發展， 掌握綠色化學的研究內容、特點以及在國內外的發展概況；關注人類社會目前面臨的主要挑戰， 資源、環境和健康問題及其化學本質，樹立以綠色化學為核心的可持續發展觀。1.一級知識點1）綠色化學的興起與發展: 生態環境的危機呼喚綠色化學， 環境保護的宣傳和法規推動綠色化學， 化學工業的發展催化綠色化學， 可持續發展促進綠色化學， 綠色化學和技術成為各國政府和學術界關注的熱點;2）綠色化學在國內外的發展概況: 綠色化學在國外的發展概況， 我國綠色化學的研究工作。2.二級知識點綠色化學的研究內容和特點: 綠色化學的

8、含義、綠色化學的研究內容及特點。3.三級知識點綠色化學是我國化學工業可持續發展的必由之路: 綠色化學所引發的產業革命， 綠色化學是我國化學工業可持續發展的優選模式。第二講（部分）綠色化學原理理論/實踐學時4教學要求：了解綠色化學的十二條原則及十二條附加原則；掌握綠色化學各條原則在化學化工行業中的實際應用。1.一級知識點1）原子經濟性: 原子經濟性的概念， 常見化學反應的原子經濟性;2）綠色化學合成: 采用無毒、無害的原料， 改變合成路徑， 實行綠色化學合成;3）設計安全化學品: 安全化學品的含義， 設計安全化學品的一般原則， 設計安全化學品的方法;4）采用安全的溶劑和助劑: 常規有機溶劑的環境

9、危害; 安全溶劑: 水、二氧化碳、離子液體; 固定化溶劑及無溶劑系統;5）合理使用和節省能源: 化學工業中的能源使用， 新的能源利用技術， 優化反應條件; 6）利用可再生資源合成化學品: 可再生資源與不可再生資源， 利用可再生資源合成化學品;7）減少不必要的衍生化步驟: 引入保護基團， 暫時改變某些物質的宏觀性質或功能， 加入官能團提高反應選擇性;8）采用高選擇性的催化劑: 催化作用優于化學計量關系， 環境友好催化劑，環境友好催化過程。2.二級知識點1）防止污染優于污染治理: 末X治理與污染防治， 末X治理的局限性， 污染防治措施;單糖的絕對構型、X基差向異構體、構象的基本知識;2）防止生產事

10、故的安全工藝苷類化合物的結構特征和分類及苷類化合物的定義。3.三級知識點1）設計可降解化學品: 化學品廢棄物的危害性， 化學品設計應考慮降解功能;2）預防污染的現場實時分析糖和苷的提取方法。第三講（部分）無機合成反應的綠色化技術理論/實踐學時3教學要求：了解常見的綠色無機合成反應的應用實例；掌握常見的綠色無機合成反應的原理。1.一級知識點1）水熱合成法: 水熱合成法的原理， 水熱合成法的應用實例;2）溶膠凝膠法: 溶膠凝膠法的原理， 溶膠凝膠法的應用實例;3）局部化學反應法: 脫水反應、嵌入反應、離子交換反應、同晶置換反應、分解反應、氧化還原反應;4）低熱固相反應: 低熱固相反應的反應機理及化

11、學反應規律， 低熱固相反應的應用;5）流變相反應: 流變相反應的原理， 流變相反應的應用;6）先驅物法: 先驅物法的原理， 先驅物法的應用;7）助溶劑法: 助溶劑法的原理， 助溶劑法的應用;8）化學氣相沉積法: 化學氣相沉積法的原理， 化學氣相沉積法的應用;9）聚合物模板法: 聚合物模板法的原理， 聚合物模板法的應用實例。2.二級知識點掌握常見的綠色無機合成反應的原理。3.三級知識點了解常見的綠色無機合成反應的應用實例。第四講（部分）綠色有機合成理論/實踐學時4教學要求：了解常見的綠色有機合成反應的應用實例；掌握常見的綠色有機合成反應的原理。1.一級知識點1）高效化學催化的有機合成: 固體酸催

12、化的有機合成， 固體堿酸催化的有機合成， 離子液體催化劑;2）生物催化的有機合成: 酶催化的基本原理， 生物催化劑的主要種類， 生物催化反應的典型工藝;3）組合化學合成: 組合化學合成原理， 組合化學的應用；5）有機電化學合成: 有機電化學合成原理， 電化學合成的典型工藝。2.二級知識點1）氟兩相系統的有機合成: 氟兩相系統的反應原理， 氟兩相系統的主要應用實例;2）相轉移催化的有機合成: 相轉移催化反應原理， 相轉移催化反應的應用;pH梯度法應用于蒽醌化合物的分離。3.三級知識點了解常見的綠色有機合成反應的應用實例。第五講（部分）高分子材料的綠色合成化學理論/實踐學時3教學要求：了解常見的高

13、分子材料綠色合成反應的應用實例；掌握常見的高分子材料綠色合成反應的原理。1.一級知識點1）以水位分散介質的聚合技術: 以水為介質聚合的特點， 水相聚合系統的組成及其作用水相聚合反應原理;2）離子液體中的聚合技術: 自由基聚合、離子聚合、縮聚和加聚反應， 配位聚合， 電化學聚合;3）低殘存VOC的水性聚氨酯合成技術: 水性聚氨酯的分類， 水性聚氨酯的原料， 水性聚氨酯樹脂的制備， 水性聚氨酯的性能， 水性聚氨酯的應用;4）輻射交聯技術: 輻射交聯與裂解的基本原理， 輻射聚合的主要特點， 輻射交聯對聚合物性能的影響， 輻射交聯技術的工業化應用; 輻射交聯技術在生物醫用材料方面的應用;5）等離子體聚

14、合技術: 等離子體的種類及特點， 等離子體聚合機理及實際應用。2.二級知識點超臨界流體中的聚合技術: 超臨界二氧化碳中的聚合反應， 超臨界介質中聚合物的解聚反應。3.三級知識點酶催化聚合技術: 酶催化開環聚合， 酶催化縮聚反應。第六講（部分）精細化工的綠色化理論/實踐學時4教學要求：了解精細化工的綠色化實例；掌握精細化工原料、工藝技術及產品的綠色化。1.一級知識點1）制藥工業的綠色化: 綠色化學制藥， 綠色生物制藥， 綠色天然藥物;2）農藥工業的綠色化: 綠色農藥的含義及分類， 綠色生物農藥， 綠色化學農藥， 綠色農藥制劑;3）阻燃劑的綠色化: 無機阻燃劑， 磷氮系阻燃劑， 磷酸酯類阻燃劑，

15、復配型磷系阻燃劑。2.二級知識點表面活性劑的綠色化: 磷酸酯類表面活性劑， 天然可再生資源表面活性劑; 生物表面活性劑。 3.三級知識點電子化學品的綠色化: 輻射線抗蝕劑， 聚酰亞胺封裝材料， 聚碳酸酯材料，環氧模塑料， 聚苯胺材料， 超凈高純化學試劑。第七講（部分）化學工藝的綠色化理論/實踐學時4教學要求：了解典型產品的綠色化工藝實例；掌握綠色工程原理及其所追求的目標。1.一級知識點典型產品的綠色化工藝: 過氧化氫的綠色合成工藝，丙二醇綠色工藝的開發， 己二酸的綠色合成工藝， 聚天冬氨酸的綠色合成工藝， 聚乳酸的綠色合成工藝。 2.二級知識點綠色工程: 綠色工程原理， 綠色工程所追求的目標。

16、 3.三級知識點典型產品的綠色化工藝實例。第八講（部分）能源工業的綠色化理論/實踐學時2教學要求：了解化石燃料清潔利用技術， 生物質能的研究與開發；掌握可再生能源與可持續發展。1.一級知識點1）化石燃料清潔利用技術: 能源消耗對環境的影響， 煤的潔凈燃燒與高效利用技術;2）生物質能的研究與開發: 生物質能利用現狀， 生物質能利用技術， 生物質能發電， 生物柴油， 燃料乙醇， 生物質制氫。 2.二級知識點清潔能源的開發利用: 太陽能， 風能， 地熱， 海洋能。 3.三級知識點可再生能源與可持續發展。第九講（部分）綠色化學中的過程強化技術集成理論/實踐學時4教學要求：了解常見的化工過程強化技術集成

17、新設備；掌握常見的化工過程強化技術集成的原理。1.一級知識點1）化工過程強化技術集成: 多功能反應技術， 膜催化反應器， 分離技術的集成， 利用其它形式的能量的強化技術; 2）化工過程強化的新設備: 靜態混合反應器， 微型反應器， 旋轉盤反應器，超重力反應分離器， 整體式反應器， 振蕩流反應器。2.二級知識點常見的化工過程強化技術集成的原理。 3.三級知識點常見的化工過程強化技術集成新設備。第十講（部分）綠色化學化工過程的評估理論/實踐學時4教學要求：了解綠色化學評估的基本準則， 生命周期評估；掌握進行綠色化學化工過程的評估量度的方法。1.一級知識點綠色化學評估的基本準則: 綠色化學的十二條原

18、則及十二條附加原則，綠色化學工程技術的十二條原則。2.二級知識點綠色化學化工過程的評估量度: 化學反應過程的綠色化， 化學化工過程綠色化的評價指標， 綠色化學化工過程的評估實施。 3.三級知識點生命周期評估: 生命周期評估的含義， 生命周期評估的步驟， 生命周期評估的用途。第十一講（部分）循環經濟與生態工業園理論/實踐學時2教學要求：了解生態工業園的概念、特點及國內外發展概況；掌握循環經濟的產生背景、基本原則及典型實例。1.一級知識點1）生態工業園的理論基礎: 生態工業的概念和特點， 傳統工業的兩重性， 工業生態經濟系統， 生態工業的理論依據;2）循環經濟: 循環經濟的產生背景， 循環經濟的基本原則， 循環經濟的典型實例， 循環經濟的實施辦法;3）生態工業園: 國內外發展概況， 生態工業園的規劃原則及內容， 生態工業園的構建， 生態工業園示范項目;4）發展循環經濟， 建設和諧節約型社會。2.二級知識點循環經濟的產生背景、基本原則及典型實例